All DNA Sequenze vu Liewensformen, déi vu Wëssenschaftler studéiert ginn, ginn an enger Datebank gespäichert, déi vum National Center for Biotechnology Information an den USA gehéiert. An den 1. Abrëll erschéngt eng nei Entrée an der Datebank: "Caulobacter ethensis-2.0." Dëst ass den éischte komplett computermodelléierten an dann synthetiséierte synthetesche Genom vun engem liewegen Organismus op der Welt, entwéckelt vu Wëssenschaftler vun der ETH Zürich (ETH Zürich). Wéi och ëmmer, et sollt betount ginn datt obwuel de Genom vum C. ethensis-2.0 erfollegräich a Form vun enger grousser DNA Molekül kritt gouf, e entspriechende liewegen Organismus existéiert nach net.
D'Fuerschungsaarbecht gouf vum Beat Christen, engem Professer fir experimentell Systembiologie, a sengem Brudder Matthias Christen, engem Chemiker, duerchgefouert. Den neie Genom, genannt Caulobacter ethensis-2.0, gouf geschaf duerch Botzen an Optimisatioun vum natierleche Code vun der Bakterie Caulobacter crescentus, eng harmlos Bakterie déi a frëschem Waasser ronderëm d'Welt lieft.
Viru méi wéi engem Jorzéngt huet eng Team ënner der Leedung vum Genetiker Craig Venter déi éischt "synthetesch" Bakterie erstallt. Am Laf vun hirer Aarbecht hunn d'Wëssenschaftler eng Kopie vum Mycoplasma mycoides Genom synthetiséiert, duerno gouf se an eng Trägerzelle implantéiert, déi dunn als voll liewensfäeg erausgestallt huet an d'Fäegkeet behalen huet sech selwer ze reproduzéieren.
Déi nei Etude féiert dem Kreiger seng Aarbecht weider. Wann virdru Wëssenschaftler en digitale Modell vun der DNA vun engem realen Organismus erstallt hunn an e Molekül op der Basis synthetiséiert hunn, geet den neie Projet méi wäit, mam ursprénglechen DNA Code. Wëssenschaftler hunn et extensiv iwwerschafft ier se et synthetiséiert a seng Funktionalitéit testen.
D'Fuerscher hunn ugefaang mam originelle C. crescentus Genom, deen 4000 Genen enthält. Wéi mat all liewegen Organismen, droen déi meescht vun dësen Genen keng Informatioun a sinn "Junk DNA". No der Analyse koumen d'Wëssenschaftler zur Conclusioun datt nëmmen ongeféier 680 vun hinnen néideg sinn fir d'Liewen vu Bakterien am Laboratoire z'erhalen.
Nodeem d'Junk-DNA ewechgeholl gouf an e minimale Genom vum C. crescentus kritt huet, huet d'Team hir Aarbecht weidergefouert. D'DNA vu liewegen Organismen ass charakteriséiert duerch d'Präsenz vun enger agebauter Redundanz, déi an der Tatsaach besteet datt d'Synthese vum selwechte Protein vu verschiddene Genen a verschiddene Sektiounen vun der Kette kodéiert ass. D'Fuerscher ersat méi wéi 1/6 vun den 800 DNA Bréiwer an enger Optimisatioun fir duplizéiert Code ze läschen.
"Dank un eisem Algorithmus hu mir de Genom komplett an eng nei Sequenz vun DNA Buschtawen ëmgeschriwwen, déi net méi ähnlech wéi d'Original ass", seet de Beat Christen, Co-Lead Autor vun der Studie. "Zur selwechter Zäit ass d'biologesch Funktioun um Niveau vun der Proteinsynthese onverännert bliwwen."
Fir ze testen ob déi resultéierend Kette richteg an enger lieweger Zell funktionnéiert, hunn d'Fuerscher eng Bakteriestamm gewuess déi souwuel den natierlechen Caulobacter Genom wéi och Segmenter vum kënschtlechen Genom a senger DNA haten. Wëssenschaftler hunn individuell natierlech Genen ausgeschalt an hunn d'Fäegkeet vun hire kënschtleche Kollegen getest fir déiselwecht biologesch Roll ze maachen. D'Resultat war zimmlech beandrockend: ongeféier 580 vu 680 kënschtlechen Genen hu sech funktionell gewisen.
"Mat dem gewonnene Wëssen kënne mir eisen Algorithmus verbesseren an eng nei Versioun vum Genom 3.0 entwéckelen", seet Kristen. "Mir gleewen datt mir an der nächster Zukunft lieweg bakteriell Zellen mat engem komplett syntheteschen Genom kreéieren."
Op der éischter Etapp hëllefen esou Studien d'Genetiker d'Genauegkeet vun hirem Wëssen am Beräich vum Verständnis vun DNA an d'Roll vun eenzelne Genen an et ze kontrolléieren, well all Feeler an der Synthese vun der Kette zu der Tatsaach féieren datt den Organismus mat neie Genom wäert stierwen oder defekt sinn. An Zukunft wäerte se zu der Entstoe vu syntheteschen Mikroorganismen féieren, déi fir virbestëmmten Aufgaben erstallt ginn. Kënschtlech Viren kënnen hir natierlech Famill kämpfen, a speziell Bakterien produzéieren Vitamine oder Medikamenter.
D'Etude gouf am Journal PNAS publizéiert.
Source: 3dnews.ru